ES2229431T3 - Oxigenador de membrana de fibra hueca. - Google Patents
Oxigenador de membrana de fibra hueca.Info
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Abstract
SE DESCRIBE UN OXIGENADOR DE MEMBRANA DE FIBRA HUECA DEL TIPO DE CIRCULACION EXTRACORPOREA DE SANGRE 1, QUE TIENE UN ALOJAMIENTO 2, Y UNA CANTIDAD DE MEMBRANA 3 DE FIBRAS HUECAS POROSAS, PARA LA TRANSFERENCIA DE LOS GASES SITUADOS EN EL ALOJAMIENTO 2. EN EL OXIGENADOR 1, LA SANGRE FLUYE A LO LARGO DEL LADO EXTERIOR DE LAS MEMBRANAS 3 DE FIBRA HUECA, MIENTRAS QUE EL GAS QUE CONTIENE OXIGENO FLUYE A LO LARGO DE SU LADO INTERIOR. UNA SUPERFICIE O CAPA EXTERIOR 3A DE LA MEMBRANA 3 DE FIBRA HUECA, COMO PARTE EN CONTACTO CON LA SANGRE, SE ENCUENTRA RECUBIERTA CON EL POLIMERO SINTETICO 18, FORMADO BASICAMENTE POR (META)ACRILATO DE ALCOXIALQUILO, QUE CONTIENE UN GRUPO ALCOXI C(1 - 4) Y UN GRUPO ALQUILO C(1 - 4). UNA CAPA INTERMEDIA 3B Y UNA CAPA INTERIOR 3C DE LAS MEMBRANAS 3 DE FIBRA HUECA NO CONTIENEN PRACTICAMENTE NINGUN POLIMERO SINTETICO.
Description
Oxigenador de membrana de fibra hueca.
La presente invención se refiere a un oxigenador
de membrana de fibra hueca para eliminar dióxido de carbono de la
sangre y oxigenar la sangre en una circulación sanguínea
extracorpórea y, más particularmente, al oxigenador de membrana de
fibra hueca de tipo circulación sanguínea externa.
Un oxigenador de membrana de fibra hueca
utilizado de manera general, que utiliza una membrana porosa, se ha
aplicado extensamente en un dispositivo para la circulación
sanguínea extracorpórea, un dispositivo para asistir la circulación
sanguínea cardiopulmonar y similares, utilizados en cardiotomías
efectuadas para cardiopatías. El oxigenador de tipo membrana está
formado, principalmente, por membranas de fibra hueca a través de
las que se transfiere gas, es decir, se admite el oxígeno en la
sangre y el dióxido de carbono se elimina de la sangre.
En el oxigenador de tipo membrana se pueden
utilizar dos métodos de circulación sanguínea, uno es un método de
perfusión interna y el otro es un método de perfusión externa. El
primer método permite que la sangre fluya hacia el interior de las
membranas de fibra hueca y que el gas fluya hacia el exterior de las
mismas. El último método permite que la sangre fluya hacia el
exterior de las membranas de fibra hueca y que el gas fluya hacia el
interior de las mismas.
El oxigenador de tipo membrana de tipo perfusión
externa se ha hecho más popular que el de tipo perfusión interna a
causa de una mayor capacidad de transferencia de masa y un grado
menor de pérdida de presión. Sin embargo, el oxigenador de tipo
membrana de tipo perfusión externa mencionado anteriormente, tiende
a causar turbulencia en el flujo sanguíneo, lo cual es probable que
afecte adversamente a las características de adhesión y activación
de las plaquetas sanguíneas. A la vista del aspecto descrito
anteriormente, se puede considerar el oxigenador de tipo perfusión
interna como superior al de tipo perfusión externa.
La Solicitud Pendiente de Patente Japonesa No.
62-172961 da a conocer un oxigenador de tipo
membrana recubierto con un compuesto de
bencilalquilamonio-heparina. Este oxigenador, sin
embargo, causa la exfoliación del compuesto en la sangre durante su
funcionamiento.
El oxigenador descrito anteriormente se puede
recubrir con un polímero hidrofílico. En tal caso, cuando se
utilizan membranas porosas para la transferencia de gas, el
componente plasma sanguíneo penetrará en los microporos y se
filtrará a través de la membrana, degradando así la capacidad de
transferencia de gas.
La Solicitud Pendiente de Patente Japonesa No.
4-152952 da a conocer un material biocompatible
formado por alcoxialquil(met)acrilato, que se puede
aplicar a la membrana del oxigenador de tipo membrana. Sin embargo,
en la práctica es difícil formar la membrana de fibra hueca para el
oxigenador de tipo membrana directamente a partir del
alcoxialquil(met)acrilato. Si la membrana de fibra
hueca para el oxigenador de tipo membrana está recubierta con
alcoxialquil(met)acrilato utilizando una disolución en
metanol del mismo, ésta fluye en el interior de los microporos de la
membrana de fibra hueca. Como resultado, el componente plasma
sanguíneo penetrará en los microporos durante el funcionamiento del
oxigenador y se filtrará a través de la membrana, degradando así la
capacidad de transferencia de gas.
A la vista de lo descrito anteriormente, un
objetivo de la presente invención es proporcionar un oxigenador de
membrana de fibra hueca de tipo circulación sanguínea externa que
minimice la adhesión y la activación de las plaquetas sanguíneas y
evite la filtración del componente plasma sanguíneo.
Con el fin de conseguir este objetivo, se
proporciona un oxigenador de membrana de fibra hueca que comprende
una carcasa y un conjunto de fibras huecas porosas que tienen un
gran número de membranas de fibra hueca porosas para la
transferencia del gas contenido en la carcasa, permitiendo que la
sangre fluya a través de la superficie exterior de la membrana de
fibra hueca y que el gas que contiene oxígeno fluya a través del
interior de la misma. En el oxigenador de membrana de fibra hueca,
una superficie exterior o una capa exterior de la membrana de fibra
hueca como parte de contacto con la sangre está recubierta con un
polímero sintético formado, principalmente, por
alcoxialquil(met)acrilato que contiene un grupo
C(1-4)alcoxi y un grupo
C(1-4)alquilo; una capa intermedia o
una capa interior de la membrana de fibra hueca que no tiene
sustancialmente polímero sintético en el interior.
Con el fin de conseguir aún más el objetivo, se
proporciona un oxigenador de membrana de fibra hueca que comprende
una carcasa y un conjunto de membranas de fibra hueca porosas para
la transferencia del gas contenido en la carcasa, permitiendo que la
sangre fluya a través de la superficie exterior de la membrana de
fibra hueca y que el gas que contiene oxígeno fluya a través del
interior de las mismas. En el oxigenador de membrana de fibra hueca,
una superficie exterior o una capa exterior de la membrana de fibra
hueca como parte de contacto con la sangre está recubierta con un
polímero sintético formado, principalmente, por
alcoxialquil(met)acrilato que contiene una combinación
repetitiva de la unidad que se muestra en la siguiente fórmula
química 1:
(en la que R^{1} representa
C(1-4)alquileno, R^{2} representa
C(1-4)alquilo, y R^{3} representa H
o CH_{3},
respectivamente).
y una capa intermedia o una capa
interior de la membrana de fibra hueca que no tiene sustancialmente
polímero en el
interior.
Lo que se ha descrito anteriormente y los
objetivos, características y ventajas adicionales de la presente
invención quedarán más claros a partir de la descripción siguiente
de varias realizaciones con referencia a los dibujos que se
acompañan, en los que los números iguales representan elementos
iguales y en los que:
La figura 1 es una visión transversal de una
realización de un oxigenador de membrana de fibra hueca de tipo
circulación sanguínea externa según la presente invención;
La figura 2 es una visión transversal ampliada de
una membrana de fibra hueca utilizada en el oxigenador de membrana
de fibra hueca de tipo circulación sanguínea externa según la
presente invención;
La figura 3 es una visión transversal de otra
realización del oxigenador de membrana de fibra hueca de tipo
circulación sanguínea externa según la presente invención;
La figura 4 es una visión transversal tomada a lo
largo de la línea A-A de la figura 3;
La figura 5 es una visión frontal de un ejemplo
de un miembro tubular interior utilizado en el oxigenador de
membrana de fibra hueca de tipo circulación sanguínea externa según
la presente invención;
La figura 6 es una visión transversal
longitudinal del centro del miembro tubular interior mostrado en la
figura 5; y
La figura 7 es una visión transversal tomada a lo
largo de la línea B-B de la figura 5.
El oxigenador de membrana de fibra hueca de tipo
circulación sanguínea externa de la presente invención se describirá
con referencia a las realizaciones.
La figura 1 es una visión transversal de una
realización del oxigenador de membrana de fibra hueca de tipo
circulación sanguínea externa según la presente invención. La figura
2 es una visión transversal ampliada de una membrana de fibra hueca
porosa para la transferencia de gas que se utiliza en el oxigenador
de membrana de fibra hueca de tipo circulación sanguínea externa
según la presente invención. La figura 3 es una visión transversal
de otra realización del oxigenador de membrana de fibra hueca de
tipo circulación sanguínea externa según la presente invención.
Un oxigenador de membrana de fibra hueca de tipo
circulación sanguínea externa (al que de aquí en adelante se
referirá como un oxigenador) (1) tiene la carcasa (2) y un conjunto
de membranas de fibra hueca porosas (3) para la transferencia del
gas contenido en una carcasa (2). En el oxigenador (1), la sangre
fluye a lo largo de la parte exterior de las membranas de fibra
hueca (3), mientras que el gas que contiene oxígeno fluye a lo largo
de la parte interior de las mismas. Una superficie exterior o una
capa exterior (3a) de la membrana de fibra hueca (3) como parte de
contacto con la sangre está recubierta con el polímero sintético
(18) formado, principalmente, por
alcoxialquil(met)acrilato que contiene un grupo
C(1-4)alcoxi y un grupo
C(1-4)alquilo. Una capa intermedia
(3b) y una capa interior (3c) de las membranas de fibra hueca (3) no
contienen sustancialmente el polímero sintético.
En otras palabras, el oxigenador (1) tiene una
carcasa (2) y un conjunto de membranas de fibra hueca (3) para
transferir el gas contenido en la carcasa (2). En el oxigenador (1),
la sangre fluye a lo largo de la parte exterior de la membrana de
fibra hueca (3) y el gas que contiene oxígeno fluye a lo largo de la
parte interior de la misma como parte de contacto con la sangre. La
superficie exterior o la capa exterior (3a) de la membrana de fibra
hueca (3) está recubierta con el polímero sintético (18), formado,
principalmente, por alcoxialquil(met)acrilato que
contiene una combinación repetitiva de la unidad, tal como se
muestra en la fórmula química 1. La capa intermedia (3b) y la capa
interior (3c) de la membrana de fibra hueca (3) no contiene
sustancialmente el polímero sintético.
(en la que R^{1} representa
C(1-4)alquileno, R^{2} representa
C(1-4)alquilo, y R^{3} representa H
o CH_{3},
respectivamente).
El oxigenador (1) de esta realización está
provisto de una carcasa (2) que tiene una entrada de sangre (6) y
una salida de sangre (7), un paquete de membranas de fibra hueca que
incluye un gran número de membranas de fibra hueca porosas (3) para
la transferencia de gas dispuestas en la carcasa (2), un par de
particiones (4), (5) para soportar ambos extremos del paquete de
membranas de fibra hueca en estrecha proximidad con el fluido, una
cámara de sangre (12) definida por las particiones (4), (5), la
parte interior de la carcasa (2) y la parte exterior de la membrana
de fibra hueca (3), una cámara de gas formada en la membrana de
fibra hueca (3), y una entrada de gas (8) y una salida de gas (9)
comunicadas con la cámara de gas o con un espacio interior de la
membrana de fibra hueca (3).
Más específicamente, el oxigenador (1), según
esta realización, está provisto de la carcasa tubular (2), un
conjunto de diversas membranas de fibra hueca (3) para la
transferencia de gas dispuesto en la carcasa tubular (2), y las
particiones (4), (5) para sujetar ambos extremos de la membrana de
fibra hueca (3) en estrecha proximidad con el fluido en la carcasa
(2). El espacio interior de la carcasa tubular (2) está dividido en
una primera cámara de fluidos, es decir, una cámara de sangre (12) y
una segunda cámara de fluidos, es decir, una cámara de gas. La
carcasa tubular (2) está provista además de una entrada de sangre
(6) y una salida de sangre (7) comunicadas con la cámara de sangre
(12).
Por encima de la partición (4), en el extremo
superior de la carcasa tubular (2), se dispone un cabezal de entrada
de flujo de gas de tipo cápsula (10) con la entrada de gas (8) como
segunda entrada de fluido comunicada con el espacio interior de la
membrana de fibra hueca (3), es decir, la cámara de gas. Una cámara
de entrada de flujo de gas (13) está delimitada por la superficie
exterior de la partición (4) y la superficie interior del cabezal de
entrada de flujo de gas (10). La cámara de entrada de flujo de gas
(13) se comunica con la cámara de gas formada en el espacio interior
de la membrana de fibra hueca (3).
Por debajo de la partición (5), se dispone un
cabezal de salida de flujo de gas de tipo cápsula (11) con la salida
de gas (9) como segunda salida de fluido comunicada con el espacio
interior de la membrana de fibra hueca (3). Una cámara de salida de
flujo de gas (14) está delimitada por la superficie exterior de la
partición (5) y la superficie interior del cabezal de salida de
flujo de gas (11).
La membrana de fibra hueca (3) está formada como
una membrana porosa con un diámetro interior que varía de 100 a
1.000 \mum. El grosor de la membrana de fibra hueca (3) se
encuentra entre 5 y 200 \mum, preferiblemente entre 10 y 100
\mum, o más preferiblemente, entre 10 y 20 \mum. La porosidad se
encuentra entre el 5 y el 90%, preferiblemente entre el 10 y el 80%,
o más preferiblemente, entre el 30 y el 60%. El tamaño de microporo
se encuentra entre 0,01 y 5 \mum o preferiblemente entre 0,01 y 1
\mum. La membrana de fibra porosa puede estar formada por un
material polimérico hidrofóbico, tal como polipropileno,
polietileno, polisulfona, poliacrilonitrilo, politetrafluoroetileno,
y acetato de celulosa. Es preferible producir la membrana de fibra
porosa utilizando una resina de poliolefina, especialmente, de
polipropileno. Es más preferible aún formar microporos en la pared
lateral utilizando un método de dibujos o de orientación o un método
de separación en fase sólida/fase líquida.
La carcasa tubular (2) está formada por un
material de resina sintética hidrofóbica, por ejemplo,
policarbonato, copolímero de acrilo-estireno,
copolímero de
acrilo-butileno-estireno. La carcasa
(2) es, por ejemplo, de forma tubular y preferiblemente
transparente, de manera que se pueda observar fácilmente el interior
de la misma.
Según esta realización, un gran número de
membranas de fibra hueca porosas (3), entre 5.000 y 100.000, están
alineadas axialmente en paralelo entre ellas. Estas membranas de
fibra hueca (3) se mantienen estáticas por las particiones (4), (5)
en estrecha proximidad con el líquido, teniendo cada una de ellas
ambos extremos abiertos hacia los extremos respectivos de la
carcasa. Las particiones (4), (5) están formadas por un agente de
encapsulamiento, por ejemplo, poliuretano, goma de silicona o
similares. El espacio interior de la carcasa (2) interpuesto entre
las particiones (4) y (5) se separa adicionalmente en una cámara de
gas en la parte interior de la membrana de fibra hueca (3) y una
cámara de sangre (12) en la parte exterior de la misma.
Junto con la carcasa (2), en estrecho contacto
con el fluido, se encuentran un cabezal de entrada de gas (10) con
una entrada de gas (8) y un cabezal de salida de gas (11) con una
salida de gas (9). Estos cabezales (10), (11) están formados por un
material de resina sintética hidrofóbica utilizado para formar la
carcasa (2). Los cabezales (10), (11) están unidos a la carcasa (2)
mediante fusión utilizando ultrasonidos, alta frecuencia,
calentamiento por inducción y similares. Se pueden adherir a la
carcasa (2) utilizando adhesivos o adaptándolos de forma mecánica a
ésta. Alternativamente, se pueden fijar a la carcasa (2) con un
anillo de apriete (no mostrado). En consecuencia, toda el área de la
parte de contacto con la sangre del oxigenador (1) (parte interior
de la carcasa (2) y la parte exterior de la membrana de fibra hueca
(3)) está formada por el material hidrofóbico.
En referencia a la figura 2, como mínimo, la
parte de contacto con la sangre del oxigenador (1), es decir, la
superficie exterior o la capa exterior (3a) de la membrana de fibra
hueca (3) está recubierta con, por ejemplo, el polímero sintético
(18), formado, principalmente, por un
alcoxialquil(met)acrilato que contiene un grupo
C(1-4)alcoxi y un grupo
C(1-4)alquilo, o un polímero sintético
(18) formado, principalmente, por
alcoxialquil(met)acrilato que contiene una combinación
repetitiva de la unidad mostrada en la fórmula química 1. Además,
una capa intermedia (3b) o una parte interior (3c) de la membrana de
fibra hueca (3) no contienen sustancialmente dicho polímero
sintético. Es decir, la capa intermedia (3b) o la capa interior (3c)
de la membrana de fibra hueca (3) mantiene las características
hidrofóbicas mostradas por el material de base de la misma, evitando
así la filtración del componente plasma sanguíneo. Especialmente, es
preferible que no exista sustancialmente polímero sintético en la
capa intermedia (3b) y en la capa interior (3c) de la membrana de
fibra hueca (3). La membrana de fibra hueca (3) tiene una vía de
acceso (3d) que constituye la cámara de gas en su centro.
Como resultado, se minimiza la adhesión y la
activación de las plaquetas sanguíneas en la parte de contacto con
la sangre de la membrana de fibra hueca (3) y también se minimizan
las filtraciones del componente plasma sanguíneo. Dado que la
superficie exterior o la capa exterior (3a) de la membrana de fibra
hueca (3) (a la que se refiere como capa exterior en esta
realización) como parte de contacto con la sangre está recubierta
con el polímero sintético (18), se puede minimizar la adhesión y la
activación de las plaquetas sanguíneas. Como la capa intermedia (3b)
y la capa interior (3c) de la membrana de fibra hueca (3) no
contienen sustancialmente polímero sintético, mantienen la
característica hidrofóbica del material de base de la membrana,
evitando así filtraciones del componente plasma sanguíneo con gran
eficacia.
El polímero sintético mencionado anteriormente se
puede utilizar para recubrir no solamente las membranas de fibra
hueca del oxigenador, sino también toda la superficie de la parte de
contacto con la sangre para minimizar la adhesión y la activación de
las plaquetas sanguíneas. Adicionalmente, como el ángulo de contacto
de la parte de contacto con la sangre disminuye, el proceso de
cebado se puede simplificar.
La membrana de fibra hueca o una parte de la
misma, diferente de la parte de contacto con la sangre (por ejemplo,
una parte rodeada por la partición), no tiene que estar recubierta
con el polímero sintético. No debe haber ningún problema si el
polímero sintético no se aplica para recubrir la parte que no está
en contacto con la sangre.
El polímero sintético está formado,
principalmente, por alcoxialquil(met)acrilato. El
polímero sintético contiene alcoxialquil(met)acrilato
como componente principal. El
alcoxialquil(met)acrilato está formado por un
homopolímero o un copolímero de uno o más tipos seleccionados de los
alcoxialquil(met)acrilatos siguientes, o un copolímero
del alcoxialquil(met)acrilato y un monómero
copolimerizable con éste.
El alcoxialquil(met)acrilato
contiene ambos alcoxialquilacrilato y alcoxialquilmetacrilato, por
ejemplo, metoximetilacrilato, metoxietilacrilato,
metoxipropilacrilato, etoximetilacrilato, etoxietilacrilato,
etoxipropilacrilato, etoxibutilacrilato, propoximetilacrilato,
butoxietilacrilato, metoxibutilacrilato, metoximetilametacrilato,
metoxietilmetacrilato, etoximetilmetacrilato, etoxietilmetacrilato,
propoximetilmetacrilato, butoxietilmetacrilato. Especialmente, es
preferible utilizar metoxietilacrilato.
Los monómeros siguientes se pueden copolimerizar
con alcoxialquil(met)acrilato: metilacrilato,
etilacrilato, propilacrilato, butilacrilato,
2-etilhexilacrilato, metilmetacrilato,
etilmetacrilato, butilmetacrilato, hexilacrilato, hexilmetacrilato,
etileno, propileno y similares.
Preferiblemente, el monómero copolimerizable no
contiene ningún grupo hidroxilo o grupo catiónico. El copolímero,
formado por copolímero aleatorio, copolímero de bloque, o copolímero
de injerto, se puede sintetizar utilizando un método de uso general,
por ejemplo, polimerización de radicales, polimerización de iones y
polimerización utilizando macrómeros.
Preferiblemente, la proporción del monómero
copolimerizable respecto a cualquier polímero es igual o menor del
50%. Si la proporción supera el 50%, el efecto derivado del
alcoxialquil(met)acrilato se deteriorará.
Preferiblemente, el peso molecular promedio en
peso del copolímero alcoxialquil(met)acrilato así
obtenido se encuentra entre 10.000 y 1.000.000, y, más
preferiblemente, entre 20.000 y 100.000.
También se puede utilizar un oxigenador de
membrana de fibra hueca de tipo circulación sanguínea externa (al
que se refiere de aquí en adelante como un oxigenador) de otra
realización mostrada en la figura 3.
Un oxigenador (20) de esta realización está
provisto de un miembro tubular interior (31) que tiene orificios de
sangre (32) formados en su lateral, un paquete tubular de membranas
de fibra hueca (22) que contiene un gran número de membranas de
fibra porosas para transferir el de gas enrolladas alrededor de una
superficie exterior del miembro tubular interior (31), una carcasa
(23) para sostener el paquete tubular de membranas de fibra hueca
(22), así como el miembro tubular interior (31), las particiones
(25), (26) para mantener ambos extremos del paquete tubular de
membranas de fibra hueca (22) estáticos respecto a la carcasa
mientras se mantienen ambos extremos de la membrana de fibra hueca
(3) abiertos, una entrada de sangre (28) y una salida de sangre (29)
comunicadas con una cámara de sangre (17) formada en la carcasa
(23), y una entrada de gas (24) y una salida de gas (27) comunicadas
con la parte interior de la membrana de fibra hueca (3).
La figura 3 es una visión transversal del
oxigenador de membrana de fibra hueca según otra realización de la
presente invención. La figura 4 es una visión transversal tomada a
lo largo de la línea A-A de la figura 3.
En referencia a las figuras 3 y 4, la carcasa
(23) del oxigenador (20) tiene un miembro tubular exterior (33) para
contener el miembro tubular interior (31) en el mismo. El paquete
tubular de membranas de fibra hueca (22) está dispuesto entre el
miembro tubular interior (31) y el miembro tubular exterior (33). La
carcasa (23) tiene la entrada de sangre o la salida de sangre
comunicada con la parte interior del miembro tubular interior y la
otra entrada de sangre o salida de sangre está conectada con la
parte interior del miembro tubular exterior.
Más específicamente, la carcasa (23) del
oxigenador (20) según esta realización, está provista del miembro
tubular exterior (33) y un cuerpo tubular interior (35) dispuesto
en el interior del miembro tubular interior (31) y con su extremo
superior abierto en el mismo. El cuerpo tubular interior (35) tiene
una entrada de sangre (28) y su extremo (inferior). En cada lateral
del miembro tubular exterior existen dos salidas de sangre (29a),
(29b) que se extienden hacia el exterior. Solamente una salida de
sangre puede funcionar suficientemente.
El paquete tubular de membranas de fibra hueca
(22) está enrollado alrededor de la superficie exterior del miembro
tubular interior (31). Es decir, el miembro tubular interior (31)
sirve como núcleo del paquete tubular de membranas de fibra hueca
(22). El cuerpo tubular interior (35) dispuesto en el interior del
miembro tubular interior (31) tiene su extremo superior abierto en
las proximidades de la primera partición (25). La entrada de sangre
(28) se encuentra en el extremo inferior que se extiende desde la
membrana tubular interna (31).
El cuerpo tubular interior (35), el miembro
tubular interior (31) que tiene su superficie exterior enrollada con
el paquete de membranas de fibra hueca (22) y el miembro tubular
exterior (33) están dispuestos sustancialmente de manera
concéntrica. La relación entre un extremo (superior) del miembro
tubular interior (31) que tiene la superficie exterior enrollada con
el paquete de membranas de fibra hueca (22) y un extremo (superior)
del miembro tubular exterior (33) se mantiene de forma concéntrica
con la primera partición (25). El interior del miembro tubular
interior y el espacio definido por el miembro tubular exterior (33)
y la superficie exterior de la membrana de fibra hueca se mantienen
en estrecha proximidad con el líquido para no comunicarse con la
parte externa.
La parte ligeramente por encima de la entrada de
sangre (28) del cuerpo tubular interior (35), el otro extremo
(inferior) del miembro tubular interior (31) que tiene la superficie
exterior enrollada con el paquete de membranas de fibra hueca (22) y
el otro extremo (inferior) del miembro tubular exterior (33) están
dispuestos de manera concéntrica con la segunda partición (26). El
espacio definido por el cuerpo tubular interior (35) y el interior
del miembro tubular interior y el espacio definido por el miembro
tubular exterior (33) y la superficie exterior de la membrana de
fibra hueca se mantienen en estrecha proximidad con el líquido para
no comunicarse con la parte externa. Las particiones (25), (26)
están formadas por un agente de encapsulamiento, por ejemplo,
poliuretano, goma de silicona o similares.
Por tanto, el oxigenador (20) de esta realización
tiene una cámara de sangre (17) formada por una parte de entrada de
flujo sanguíneo (17a) que forma el espacio interior del cuerpo
tubular interior (35), una primera cámara de sangre (17b) que forma
sustancialmente un espacio tubular definido por el cuerpo tubular
interior (35) y el miembro tubular interior, y una segunda cámara de
sangre (17c) que forma sustancialmente un espacio tubular definido
por el paquete de membranas de fibra hueca (22) y el miembro tubular
exterior (33).
Entrando a través de la entrada de sangre (28),
la sangre entra en la parte de entrada de flujo de sangre (17a) para
fluir hacia arriba en el interior del cuerpo tubular interior (35)
(parte de entrada de flujo de sangre (17a)) para salir por un
extremo superior (35a) (extremo abierto) del cuerpo tubular interior
(35). La sangre además entra en la primera cámara de sangre (17b)
para atravesar la abertura (32) formada en el miembro tubular
interior (31) y entra en contacto con las membranas de fibra hueca
para la transferencia de gas. A continuación, la sangre entra en la
segunda cámara de sangre (17c) para salir a través de las salidas de
sangre (29a), (29b).
En un extremo del miembro tubular exterior (33)
está fijado un miembro de entrada de flujo de gas (41) que tiene una
entrada de gas (24). Asimismo, en el otro extremo del miembro
tubular exterior (33) está fijado un miembro de salida de flujo de
gas (42) que tiene una salida de gas (27). La entrada de sangre (28)
del cuerpo tubular interior (35) se extiende hacia abajo a través
del miembro de salida de flujo de gas (42).
El miembro tubular exterior (33) se puede
fabricar con una forma anular, una forma poligonal, y una forma
elíptica en sección transversal. Preferiblemente, se fabrica con una
forma anular. El diámetro interior del miembro tubular exterior se
encuentra, preferiblemente, entre 32 y 164 mm y la longitud efectiva
(una longitud total excluyendo la parte rodeada por la partición) se
encuentra entre 10 y 730 mm.
El miembro tubular interior (31) puede tener una
forma anular, una forma poligonal, y una forma elíptica en sección
transversal. Preferiblemente, se fabrica con una forma anular. El
diámetro exterior del miembro tubular interior se encuentra,
preferiblemente, entre 20 y 100 mm. La longitud efectiva (una
longitud total excluyendo la parte rodeada por la partición) se
encuentra, preferiblemente, entre 10 y 730 mm. El miembro tubular
interior (31) tiene un gran número de aberturas de sangre (32) en su
lateral. El área total de estas aberturas de sangre (32)
preferiblemente se maximiza manteniendo la fuerza requerida del
miembro tubular. Tal como se muestra en la figura 5, que representa
una visión frontal del miembro tubular interior, la figura 6 que
representa una visión transversal longitudinal del centro del
miembro tubular interior y la figura 7 que representa una vista
tomada a lo largo de la línea B-B de la figura 5, se
forman un conjunto de aberturas anulares (32) (por ejemplo, de 4 a
24 aberturas, 8 en esta realización) en un intervalo uniforme
alrededor de una periferia exterior del miembro tubular interior.
Preferiblemente se forman además un conjunto de grupos de las
aberturas anulares (32) en un intervalo uniforme a través de la
longitud del miembro tubular interior (8 grupos en esta
realización). La abertura puede tener una forma circular, poligonal,
o elíptica. No obstante, es preferible formar la abertura de forma
elíptica, tal como se muestra en la figura 5.
El cuerpo tubular interior (35) puede tener una
forma anular,poligonal, y elíptica en una sección transversal.
Preferiblemente, se fabrica en forma anular. La distancia entre la
abertura en el extremo superior del cuerpo tubular interior (35) y
la primera partición (25) se encuentra, preferiblemente, entre 20 y
50 mm. El diámetro interior del cuerpo tubular interior (35) se
encuentra, preferiblemente, entre 10 y 30 mm.
Preferiblemente, el grosor del paquete tubular de
membranas de fibra hueca (22) se encuentra entre 5 y 35 mm,
especialmente entre 10 y 28 mm. La densidad de carga de la membrana
de fibra hueca en el espacio tubular definido por la parte exterior
del paquete de membranas de fibra hueca tubular (22) y la parte
interior del mismo, se encuentra, preferiblemente, entre el 40 y el
85%, especialmente entre el 45 y el 80%. El diámetro exterior del
paquete de membranas de fibra hueca (22) se encuentra,
preferiblemente, entre 30 y 170 mm, especialmente entre 70 y 130
mm.
La membrana se puede utilizar con el propósito de
transferir el gas, tal como se ha descrito anteriormente.
El paquete de membranas de fibra hueca (22) se
forma en el proceso siguiente. Las membranas de fibra hueca se
enrollan alrededor del miembro tubular interior (31) para formar una
bobina de membranas de fibra hueca, utilizando el miembro tubular
interior (31) como núcleo de la misma. Se fijan ambos extremos de la
bobina de membranas de fibra hueca formada de esta manera a las
particiones y se cortan, junto con el miembro tubular interior (31)
como núcleo. Como resultado, ambos extremos de las membranas de
fibra hueca están abiertos a la superficie exterior de la
partición.
Es preferible enrollar las membranas de fibra
hueca una a una o una combinación de un conjunto de las mismas
alrededor del miembro tubular interior (31), de manera que estén
sustancialmente en paralelo entre ellas y separadas un intervalo
sustancialmente regular. El intervalo entre las membranas de fibra
hueca adyacentes entre sí se establece, preferiblemente, entre 1/10
y 1/1 del diámetro exterior de las membranas de fibra hueca. Más
específicamente, el intervalo entre las membranas de fibra
adyacentes se establece, preferiblemente, en un valor entre 30 y 200
\mum y, más preferiblemente entre 50 y 180 \mum.
Es preferible formar el paquete de membranas de
fibra hueca (22) enrollando las membranas de fibra hueca una a una o
una combinación de un conjunto de las mismas alrededor del miembro
tubular interior (31), de manera que estén sustancialmente en
paralelo entre ellas y separadas un intervalo sustancialmente
regular. Además, preferiblemente, las membranas de fibra hueca se
enrollan alrededor del miembro tubular interior (31) mediante la
utilización de un miembro giratorio para girar el miembro tubular
interior (31) y un aparato enrollador para enrollar las membranas de
fibra hueca bajo la condición en la que se satisface la ecuación
siguiente:
(Ecuación
1)avance transversal [mm/conjunto] x n [número entero]
= amplitud de giro en el avance transversal x 2 \pm
(diámetro exterior de la membrana de fibra hueca + intervalo entre
membranas de fibra hueca adyacentes) x el número de membranas
de fibra hueca enrolladas alrededor del miembro tubular
interior
El método descrito anteriormente para la
formación del paquete de membranas de fibra hueca (22) minimiza la
falta de uniformidad en el flujo sanguíneo. El número entero (n)
descrito anteriormente, que representa la relación entre el número
de rotaciones del miembro giratorio enrollador y el número de
alternancias del aparato enrollador, se debería ajustar entre 1 y 5
y, preferiblemente, entre 2 y 4.
El oxigenador descrito en esta realización está
construido para permitir que la sangre fluya y atraviese el paquete
de membranas de fibra hueca (22) desde la parte interior del mismo,
que continúe fluyendo hacia el exterior del paquete de membranas de
fibra hueca (22) y salga del oxigenador (20). Sin embargo, el
oxigenador (20) de la presente invención no está limitado a este
tipo. En cambio, por ejemplo, se puede construir el oxigenador (20)
para permitir que la sangre fluya y atraviese el paquete de
membranas de fibra hueca (22) desde la parte exterior del mismo, que
continúe fluyendo hacia el interior del paquete de membranas de
fibra hueca (22) y salga del oxigenador (20).
En referencia a la figura 2, en el oxigenador
(20), como mínimo, la parte exterior o la capa exterior (3a) de la
membrana de fibra hueca (3) está recubierta con un polímero
sintético formado, principalmente, por
alcoxialquil(met)acrilato que contiene un grupo
C(1-4)alcoxi y un grupo
C(1-4)alquilo, o un polímero sintético
(18) formado, principalmente, por
alcoxialquil(met)acrilato que contiene una combinación
repetitiva de la unidad mostrada en la fórmula química 1 anterior.
La capa intermedia (3b) o la capa interior (3c) de la membrana de
fibra hueca (3) no contiene sustancialmente polímero sintético. La
membrana de fibra hueca (3) tiene una vía de acceso (3d) que
constituye la cámara de gas en el centro de la misma.
Las membranas de fibra hueca del oxigenador (20)
están laminadas secuencialmente en contacto entre ellas para formar
una estructura similar a una bobina que tiene vías de acceso
sanguíneas complicadas y un gran número de partes estrechas. Por
tanto, este tipo de oxigenador tiene una capacidad de transferencia
de gas excelente. Por otro lado, puede ser inferior al oxigenador de
tipo circulación sanguínea externa, que no está formado por la
estructura similar a una bobina, en vista de las características de
adhesión y activación de las plaquetas sanguíneas.
La superficie exterior o la capa exterior (3a) de
la membrana de fibra hueca (3) (a la que se refiere como capa
exterior en esta realización) como la parte de contacto con la
sangre del oxigenador (20), está recubierta con el polímero
sintético (18) mencionado anteriormente. Como resultado, se puede
minimizar la adhesión y la activación de las plaquetas sanguíneas en
la superficie de contacto con la sangre de la membrana de fibra
hueca (3). Además, no hay polímero sintético (18) contenido en la
capa intermedia (3b) ni en la capa interior (3c) de la membrana de
fibra hueca, de manera que se puede mantener la hidrofobicidad
mostrada por el material de base de la membrana, evitando así la
filtración del componente plasma sanguíneo.
El polímero sintético se puede utilizar para
recubrir no solamente las membranas de fibra hueca, sino también
toda el área de la parte de contacto con la sangre del oxigenador.
La membrana de fibra hueca o una parte de la misma, diferente de la
parte de contacto con la sangre (por ejemplo, la parte rodeada por
la partición, la parte de contacto entre las membranas de fibra
hueca), no tiene que estar recubierta con el polímero sintético.
A continuación, se describe un método de
producción del oxigenador de membrana de fibra hueca de tipo
circulación sanguínea externa.
Se fabrica el oxigenador (por ejemplo, con una
estructura tal como se muestra en la figura 1 o en la figura 3). A
continuación, se suministra un líquido que contiene el polímero
sintético formado principalmente por el
alcoxialquil(met)acrilato mencionado anteriormente o
la disolución del mismo, a un flujo a través de la vía de acceso
sanguínea del oxigenador, de manera que la parte de contacto con la
sangre está recubierta con el polímero sintético mencionado
anteriormente.
Es preferible, en este caso, utilizar un
disolvente con un valor de parámetro de solubilidad para el polímero
sintético que se encuentra entre 38 y 40 (MPa)^{1/2}.
Cuando el disolvente contiene diversos componentes, por ejemplo, 2
componentes (disolvente A y disolvente B), el valor del parámetro de
solubilidad se puede deducir a partir de la ecuación 2
siguiente:
(Ecuación
2)Valor del parámetro de solubilidad = Parámetro de
solubilidad de A x Volumen de A/Volumen total + Parámetro de
solubilidad de B x Volumen de B/Volumen
total
Cuando el disolvente contiene 3 componentes
(disolvente A, disolvente B y disolvente C), el valor del parámetro
de solubilidad se puede deducir a partir de la ecuación 3
siguiente:
(Ecuación
3)Valor del parámetro de solubilidad = Parámetro de
solubilidad de A x Volumen de A/Volumen total + Parámetro de
solubilidad de B x Volumen de B/Volumen total + Parámetro de
solubilidad de C x Volumen de C/Volumen
total
Es preferible utilizar un disolvente que no pueda
penetrar en el microporo de la membrana de fibra hueca para alcanzar
su centro. Por lo tanto, es preferible utilizar un disolvente que
contenga una parte de agua. Para conseguir el punto mencionado
anteriormente y hacer que el polímero sintético sea soluble, es
preferible utilizar un disolvente de dos componentes, que contenga
agua y alcohol, más específicamente, una mezcla de agua, metanol y
etanol.
La concentración de
alcoxialquil(met)acrilato contenido en el disolvente
se encuentra entre el 0,01 y el 5,0% en peso, y preferiblemente
entre el 0,1 y el 1,0% en peso. La membrana de fibra hueca se puede
recubrir con la disolución de polímero sintético antes de la
fabricación del oxigenador. Se pueden utilizar métodos de
recubrimiento conocidos por los técnicos en la materia, por ejemplo,
el proceso de sumergimiento, el proceso de pulverización y similares
utilizando la disolución de polímero.
En el oxigenador de la presente invención, un
polímero sintético que recubre la superficie exterior o la capa
exterior de dicha membrana de fibra hueca es, preferiblemente, un
material de solidificación de una disolución del polímero sintético
que utiliza un disolvente que tiene un valor de parámetro de
solubilidad que se encuentra entre 38 y 40
(MPa)^{1/2}.
El disolvente es, preferiblemente, una mezcla de agua y alcohol. El disolvente es, más preferiblemente, una mezcla de agua, metanol y etanol.
El disolvente es, preferiblemente, una mezcla de agua y alcohol. El disolvente es, más preferiblemente, una mezcla de agua, metanol y etanol.
Realización
1
Se dispusieron aproximadamente 20.000 membranas
de fibra hueca fabricadas con polipropileno poroso, cada una con un
diámetro interior de 195 \mum, un diámetro exterior de 295 \mum
y una porosidad, aproximadamente, del 35%, en la carcasa para
fabricar el oxigenador de membrana de fibra hueca de tipo
circulación sanguínea externa con un área de membrana de 1,8
m^{2}, tal como se muestra en la figura 1.
La disolución del polímero sintético
(concentración: 0,5% en peso) se preparó disolviendo
polimetoxietilacrilato (peso molecular promedio: 70.000) en el
disolvente que contiene agua, metanol y etanol en una proporción
6:1:3 (valor del parámetro de solubilidad para el
polimetoxietilacrilato: 38,8 (MPa)^{1/2}).
La disolución de polímero sintético preparada se
suministró a la vía de acceso sanguínea lateral del oxigenador para
recubrir toda el área de la parte de contacto con la sangre del
mismo con el polímero sintético. A continuación, se fabricó el
oxigenador de membrana de fibra hueca de tipo circulación sanguínea
externa según la presente invención.
Ejemplo comparativo
1
El oxigenador de membrana de fibra hueca que no
tiene recubierta la parte de contacto con la sangre con el polímero
sintético, se preparó como un ejemplo comparativo 1.
Ejemplo comparativo
2
Se dispusieron aproximadamente 24.000 membranas
de fibra hueca de polipropileno poroso, cada una de ellas con un
diámetro interior de 195 \mum, un diámetro exterior de 295 \mum
y una porosidad, aproximadamente, del 35%, en la carcasa para
fabricar el oxigenador de membrana de fibra hueca de tipo
circulación sanguínea interna con un área de membrana de 2,0
m^{2}.
Ejemplo comparativo
3
La disolución de polímero sintético
(concentración: 0,5% en peso) se preparó disolviendo
polimetoxietilacrilato (peso molecular promedio: 70.000) idéntico al
utilizado en la realización 1 en un disolvente componente único,
metanol (valor del parámetro de solubilidad para el
polimetoxietilacrilato: 29,7 (MPa)^{1/2}).
La disolución de polímero sintético preparada de
esta manera se suministró a la vía de acceso sanguínea del
oxigenador para recubrir toda el área de la parte de contacto con la
sangre del mismo con el polímero sintético. A continuación, se
fabricó el oxigenador como un ejemplo comparativo 3.
Experimento
1
Cada oxigenador de la realización 1 y de los
ejemplos comparativos 1 a 3 se incorporó con el circuito de
circulación sanguínea extracorpórea y se llenó con 200 ml de sangre
acabada de recoger que contenía heparina añadida y 350 ml de
disolución de Ringer que contenía ácido láctico. La sangre
conservada a 37ºC se perfundió en el circuito a 1L/min durante 4
horas. Para cada caso se midió el número de plaquetas sanguíneas y
el \beta-TG. Las tablas 1 y 2 muestran los
resultados de las mediciones respectivas. El término
\beta-TG representa el grado de activación de las
plaquetas sanguíneas. Después de la circulación de la sangre, se
comprobó que no hubiera ninguna filtración de plasma sanguíneo. La
tabla 3 muestra el resultado de la comprobación.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Realización
2
El miembro tubular interior utilizado en esta
realización tenía una forma como se muestra en las figuras 5 a 7, un
diámetro exterior de 50 mm y una longitud de 188 mm. Se enrollaron
en un intervalo regular, alrededor de la membrana tubular interior,
cuatro membranas de fibra hueca fabricadas con polipropileno poroso
y teniendo cada una un diámetro interior de 195 \mum, un diámetro
exterior de 295 \mum y una porosidad, aproximadamente, del 35%. A
continuación, se formó una bobina de membranas de fibra hueca
enrollando un conjunto de membranas de fibra hueca adyacentes a la
membrana de fibra hueca de las cuatro membranas de fibra hueca en el
mismo intervalo tal como se estableció para las membranas enrolladas
previamente.
Se acomodó la bobina de membranas de fibra hueca
en el miembro tubular exterior. Se fijó un extremo de la bobina de
membranas de fibra hueca con un agente de encapsulamiento y, a
continuación, se cortó. El cuerpo tubular interior se insertó en la
bobina de membranas de fibra hueca. Después de esto, el otro extremo
de la bobina se fijó con el agente de encapsulamiento. El otro
extremo de la bobina de membranas de fibra hueca se cortó sin cortar
el cuerpo tubular interior girando la bobina de membranas de fibra
hueca mientras se mantenía el cuerpo tubular interior centrado. A
continuación, se instalaron un miembro de entrada de flujo de gas y
un miembro de salida de flujo de gas. De esta manera, se preparó un
oxigenador que tenía un paquete de membranas de fibra hueca
construido tal como se muestra en la figura 3. El área de cada
membrana de fibra hueca se ajustó a 2,5 m^{2}. El intervalo entre
las membranas de fibra hueca era de 50 \mum, el grosor del paquete
de membranas de fibra hueca era de 10 mm, la longitud efectiva de la
misma era de 153 mm, y la densidad de carga en el área definida por
el paquete de membranas de fibra hueca era del 65%.
La disolución de polímero sintético
(concentración: 0,5% en peso) se preparó disolviendo
polimetoxietilacrilato (peso molecular promedio: 70.000) en el
disolvente que contenía una mezcla de agua, metanol y etanol en
proporción 6:1:3 (parámetro de solubilidad para el
polimetoxietilacrilato: 38,8 (MPa)^{1/2}).
La disolución de polímero sintético preparada de
esta manera se suministró a la vía de acceso sanguínea del
oxigenador mencionada anteriormente, de manera que toda el área de
la parte del oxigenador que está en contacto con la sangre está
recubierta con el polímero sintético.
Ejemplo comparativo
5
El oxigenador que no tiene la parte de contacto
con la sangre recubierta con el polímero sintético, se utilizó igual
que el ejemplo comparativo 5.
Ejemplo comparativo
6
La disolución de polímero sintético
(concentración: 0,5% en peso) se preparó disolviendo
polimetoxietilacrilato (peso molecular promedio: 70.000) idéntico al
utilizado en la realización 1 en el disolvente de componente único
metanol (valor del parámetro de solubilidad para el
polimetoxietilacrilato: 29,7 (MPa)^{1/2}).
La disolución de polímero sintético preparada de
esta manera se suministró a la vía de acceso sanguínea del
oxigenador para recubrir toda el área de la parte de contacto con
la sangre del mismo con el polímero sintético. El oxigenador se
fabricó igual que en el ejemplo comparativo 6.
Experimento
3
Cada oxigenador de la realización 2 y de los
ejemplos comparativos 5, 6 se incorporó en el circuito de
circulación sanguínea extracorpórea y se llenó con 200 ml de sangre
acabada de recoger que contenía heparina añadida y 350 ml de
disolución de Ringer que contenía ácido láctico. La sangre mantenida
a 37ºC se perfundió en el circuito a 1 L/min durante 4 horas. Para
cada caso, se midieron el número de plaquetas sanguíneas y el
\beta-TG. Las tablas 4 y 5 muestran los resultados
de las mediciones respectivas. El término \beta-TG
representa el grado de activación de las plaquetas sanguíneas.
Después de la circulación sanguínea, se comprobó si había
filtraciones de plasma sanguíneo. La Tabla 6 muestra el resultado de
la comprobación.
En el oxigenador de la presente invención, la
superficie exterior o la capa exterior de la membrana de fibra hueca
como parte de contacto con la sangre de la membrana de fibra hueca
está recubierta con el polímero sintético mencionado anteriormente.
Como resultado, se puede minimizar la adhesión y la activación de
las plaquetas sanguíneas. Como el polímero sintético no existe en la
capa intermedia ni en la capa interior de la membrana de fibra
hueca, la capa intermedia y la capa interior de la membrana de fibra
hueca mantienen la capacidad hidrofóbica mostrada por el material de
base de la membrana, evitando así la filtración del plasma
sanguíneo.
Mientras se ha descrito la forma preferida de la
presente invención, se debe comprender que las modificaciones serán
evidentes para los técnicos en la materia sin salir del alcance de
las reivindicaciones siguientes.
Claims (11)
1. Oxigenador de membrana de fibra hueca (1) que
comprende
una carcasa (2), y
un conjunto de membranas de fibra hueca (3) para
la transferencia del gas contenido en la carcasa mencionada,
permitiendo que la sangre fluya a través de la superficie exterior
(3a) de dicha membrana de fibra hueca y que el gas, que contiene
oxígeno, fluya a través del interior de la misma, en que:
una superficie exterior o una capa exterior (3a)
de dicha membrana de fibra hueca (3) como parte de contacto con la
sangre está recubierta con un polímero sintético (18) formado,
principalmente, por alcoxialquil(met)acrilato que
contiene un grupo C(1-4)alcoxi y un
grupo C(1-4)alquilo;
caracterizada en que
una capa intermedia (3b) o una capa interior (3c)
de dicha membrana de fibra hueca (3) no tiene sustancialmente dicho
polímero sintético en el interior.
2. Oxigenador de membrana de fibra hueca, según
la reivindicación 1, que se caracteriza en
el polímero sintético (18) formado,
principalmente, por alcoxialquil(met)acrilato contiene
una combinación repetitiva de la unidad que se muestra en la
siguiente fórmula química 1:
en la que R^{1} representa
C(1-4)alquileno, R^{2} representa
C(1-4)alquilo, y R^{3} representa H
o CH_{3},
respectivamente.
3. Oxigenador de membrana de fibra hueca, según
la reivindicación 1 ó 2, en el que se utiliza polimetoxietilacrilato
como el polímero sintético mencionado.
4. Oxigenador de membrana de fibra hueca, según
las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que la carcasa (2) tiene una
entrada de sangre (6) y una salida de sangre (7); y en el que dicho
oxigenador de membrana de fibra hueca comprende:
un paquete de membranas de fibra hueca formado
por un gran número de las membranas de fibra hueca porosas (3) para
transferencia del gas contenido en dicha carcasa;
un par de particiones (4, 5) para sostener ambos
extremos de dicho paquete de membranas de fibra hueca en dicha
carcasa en estrecha proximidad con el fluido;
una cámara de sangre (12) definida por dichas
particiones (4, 5), una superficie interior de dicha carcasa (2) y
una superficie exterior de dicha membrana de fibra hueca (3);
una cámara de gas (3d) formada en el interior por
dicha membrana de fibra hueca; y
una entrada de gas (8) y una salida de gas (9)
comunicadas con dicha cámara de gas.
5. Oxigenador de membrana de fibra hueca (20),
según las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que dicho oxigenador de
membrana de fibra hueca comprende:
un miembro tubular interior (31) que tiene una
abertura (32) formada en su superficie lateral que permite el paso
del flujo sanguíneo a través de ésta;
un paquete tubular de membranas de fibra (22)
formado por un gran número de dichas membranas de fibra hueca
porosas (3) para la transferencia de gas, que están enrolladas
alrededor de una superficie exterior de dicho miembro tubular
interior (31);
la carcasa (23) para contener dicho paquete
tubular de membranas de fibra hueca (22) y dicho miembro tubular
interior (31);
particiones (25, 26) para fijar ambos extremos de
dicho paquete de membranas de fibra hueca tubulares a dicha carcasa
(23);
una entrada de sangre (28) y una salida de sangre
(29) comunicadas con una cámara de sangre (17) formada en dicha
carcasa (23); y
una entrada de gas (24) y una salida de gas (27)
comunicadas con el interior de dicha membrana de fibra hueca
(3).
6. Oxigenador de membrana de fibra hueca, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que toda el área de
la parte de contacto con la sangre mencionada de dicho oxigenador de
membrana de fibra hueca está recubierta con dicho polímero
sintético.
7. Oxigenador de membrana de fibra hueca, según
la reivindicación 5, en el que dicho miembro tubular interior tiene
algunas aberturas (32) formadas en su superficie lateral, que
permiten que el flujo sanguíneo pase a través de las mismas.
8. Oxigenador de membrana de fibra hueca, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el dicho
polímero sintético que recubre la superficie exterior o la capa
exterior de dicha membrana de fibra hueca es un material de
solidificación de una disolución del polímero sintético que utiliza
un disolvente que tiene un valor de parámetro de solubilidad entre
30 y 40 (MPa)^{1/2}.
9. Oxigenador de membrana de fibra hueca, según
la reivindicación 8, en el que dicho disolvente es una mezcla de
agua y alcohol.
10. Oxigenador de membrana de fibra hueca, según
la reivindicación 8, en el que dicho disolvente es una mezcla de
agua, metanol y etanol.
11. Oxigenador de membrana de fibra hueca, según
las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicha capa intermedia y dicha
capa interior de dicha membrana de fibra hueca no tienen
sustancialmente polímero sintético en las mismas.
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|---|---|---|---|---|
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| JP4046146B1 (ja) * | 2007-04-23 | 2008-02-13 | 東洋紡績株式会社 | 中空糸膜型人工肺および処理方法 |
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| EP2421576B1 (en) * | 2009-04-23 | 2017-07-19 | Medtronic Inc. | Radial design oxygenator with heat exchanger |
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| US8795591B2 (en) | 2011-01-27 | 2014-08-05 | Medtronic, Inc. | Dual outlet oxygenator for treating blood in an extracorporeal blood circuit |
| EP3088014B1 (en) | 2013-12-27 | 2018-06-20 | Terumo Kabushiki Kaisha | Medical device |
| JP6397889B2 (ja) | 2014-02-24 | 2018-09-26 | テルモ株式会社 | 医療材料、および該医療材料を利用した医療用具 |
| EP3131663A2 (en) | 2014-03-29 | 2017-02-22 | Princeton Trade and Technology Inc. | Blood processing cartridges and systems, and methods for extracorporeal blood therapies |
| JP6737565B2 (ja) * | 2014-10-17 | 2020-08-12 | 旭化成メディカル株式会社 | 血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器 |
| JP6883511B2 (ja) * | 2015-03-10 | 2021-06-09 | テルモ株式会社 | 人工肺および人工肺の製造方法 |
| WO2016143752A1 (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | テルモ株式会社 | 人工肺および人工肺の製造方法 |
| EP3315190A4 (en) * | 2015-06-23 | 2018-05-02 | Asahi Kasei Medical Co., Ltd. | Separation membrane for blood treatment, and blood treatment device incorporating separation membrane |
| US10426884B2 (en) | 2015-06-26 | 2019-10-01 | Novaflux Inc. | Cartridges and systems for outside-in flow in membrane-based therapies |
| US10399040B2 (en) | 2015-09-24 | 2019-09-03 | Novaflux Inc. | Cartridges and systems for membrane-based therapies |
| JP7054689B2 (ja) * | 2017-03-14 | 2022-04-14 | テルモ株式会社 | 人工肺の製造方法及び人工肺 |
| JP7241034B2 (ja) | 2018-01-10 | 2023-03-16 | テルモ株式会社 | 人工肺の製造方法 |
| JP7315653B2 (ja) * | 2018-08-16 | 2023-07-26 | テルモ株式会社 | 細胞培養基材 |
| WO2020092816A1 (en) | 2018-11-01 | 2020-05-07 | Cvd Equipment Corporation | Fluid reactors |
| WO2020110863A1 (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | テルモ株式会社 | 人工肺 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CA1299033C (en) | 1985-09-13 | 1992-04-21 | Hiromichi Fukazawa | Membrane type artificial lung and method for manufacture thereof |
| US4871357A (en) | 1986-01-21 | 1989-10-03 | Baxter International Inc. | Ionic heparin coating |
| US5162102A (en) * | 1987-09-21 | 1992-11-10 | Terumo Kabushiki Kaisha | Medical instrument and production thereof |
| JP2898665B2 (ja) | 1989-09-28 | 1999-06-02 | テルモ株式会社 | 血漿分離膜およびそれを用いた血漿分離器 |
| JP2806510B2 (ja) | 1990-10-18 | 1998-09-30 | テルモ 株式会社 | 人工臓器用膜または医療用具 |
| US5346621A (en) | 1993-05-19 | 1994-09-13 | Avecor Cardiovascular, Inc. | Hollow fiber blood oxygenator |
| US5376334A (en) | 1993-05-19 | 1994-12-27 | Avecor Cardiovascular Inc. | Mass transfer device having a hollow fiber bundle |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP29324897A patent/JP3908839B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-10-08 US US09/168,105 patent/US6495101B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-09 DE DE69828130T patent/DE69828130T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-09 EP EP98119137A patent/EP0908191B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-09 ES ES98119137T patent/ES2229431T3/es not_active Expired - Lifetime
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